不同方法檢測(cè)大米蛋白質(zhì)含量比較

黃世群，羅 玲，趙 珊,周 虹

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心，四川 成都 610066)

不同方法檢測(cè)大米蛋白質(zhì)含量比較

黃世群，羅 玲，趙 珊,周 虹

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心，四川 成都 610066)

為準(zhǔn)確了解大米蛋白質(zhì)的含量，本文采用GB5009.5-2010的3種不同方法測(cè)定大米蛋白質(zhì)并進(jìn)行對(duì)比，其結(jié)果：蛋白質(zhì)含量檢測(cè)結(jié)果皆為8.2%左右，但在正常范圍內(nèi)有波動(dòng)。因此，在客戶(hù)送檢樣品指定檢測(cè)方法時(shí)，根據(jù)樣品的特點(diǎn)并結(jié)合檢測(cè)儀器性能、特點(diǎn)等進(jìn)行選擇，才能更加準(zhǔn)確地獲得產(chǎn)品信息。

蛋白質(zhì)含量；方法比較；大米

蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類(lèi)生存不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分之一。大米是稻谷經(jīng)清理、礱谷、碾米、成品整理等工序后制成的成品，是補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)素的基礎(chǔ)食物。據(jù)現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)分析，100g大米中主要含有蛋白質(zhì)8g、脂肪11g、碳水化合物11.3g等，這些營(yíng)養(yǎng)成分及含量都要依靠科學(xué)檢測(cè)才能讓人們準(zhǔn)確獲得。而食品檢測(cè)就是利用物理化學(xué)反應(yīng)，選擇合適的方法和裝置對(duì)指定物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)試并賦予定性或定量結(jié)果的過(guò)程。大米作為人類(lèi)的主食之一，筆者特按國(guó)家食品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3種方法對(duì)大米蛋白質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè)并加以比較分析。

1 材料與方法

1.1 檢測(cè)材料

本試驗(yàn)的檢測(cè)材料：大米。由農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)提供，并已按檢測(cè)要求制備成了粉狀備檢測(cè)。

1.2 檢測(cè)方法與主要儀器

1.2.1 凱氏定氮法 按《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中的蛋白質(zhì)的測(cè)定》GB5009.5-2010中的第一法5.1凱氏定氮法進(jìn)行檢測(cè)，儀器：BUCHI自動(dòng)蒸餾儀(型號(hào)：BUCHI B-324，瑞士)，使用Metrohm瑞士萬(wàn)通電位滴定儀，不使用指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。

1.2.2 全自動(dòng)凱氏定氮法 按《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中的蛋白質(zhì)的測(cè)定》GB5009.5-2010中的第一法5.2全自動(dòng)凱氏定氮法，儀器：全自動(dòng)Kjeltec定氮儀(型號(hào)：FOSS2400，瑞士)，使用指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。

1.2.3 燃燒法 按《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中的蛋白質(zhì)的測(cè)定》GB5009.5-2010中的第三法燃燒法，儀器：VELP-杜馬斯定氮儀(型號(hào)：NDA701意大利)，不使用指示劑，不用標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 試劑配制與儀器設(shè)定量

1.3.1 全自動(dòng)Kjeltec定氮儀 硼酸溶液10g/L，設(shè)定40mL；氫氧化鈉溶液400g/L，設(shè)定50mL；甲基紅乙醇溶液1g/L，溴甲酚綠乙醇溶液1g/L，鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1074mol/L。儀器要求指示劑按每10L 10g/L硼酸溶液中加入70mL 1g/L甲基紅乙醇溶液+100mL 1g/L溴甲酚綠乙醇溶液混合加入搖勻。

1.3.2 BUCHI自動(dòng)蒸餾儀 硼酸溶液20g/L，設(shè)定40mL；氫氧化鈉溶液400g/L，設(shè)定50mL；鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1074mol/L，自動(dòng)電位滴定設(shè)定滴定終點(diǎn)pH為4.65。

1.3.3 VELP-杜馬斯定氮儀 載氣要求:氦氣99.999%(純凈度5.0)，氧氣99.999%(純凈度5.0)，壓縮空氣或氮?dú)庖螅杭兌?9.6%，載氣(氦)壓力:3bar。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 精密度 在重復(fù)條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過(guò)算術(shù)平均值的10%。

1.4.2 準(zhǔn)確度 本試驗(yàn)3種方法使用的3臺(tái)儀器均同時(shí)測(cè)定了參考物質(zhì)硫酸銨(含氮量值為21.19%±0.2%)。硫酸銨測(cè)定含氮值在21.39%～20.99%表明儀器運(yùn)行正常。

1.4.3 數(shù)據(jù)分析 檢測(cè)得到的蛋白質(zhì)含量值均采用4d法進(jìn)行了分析判斷。

表1 不同方法測(cè)定蛋白質(zhì)的含量及參考物含氮量

注：1、供試樣水分7.18%。2、氮換算成蛋白質(zhì)的系數(shù)為5.95。3、表中蛋白質(zhì)值均為干基值。

圖1 不同方法測(cè)定蛋白質(zhì)的含量

2 結(jié)果與分析

從表1中看出，①3種檢測(cè)方法中得到的蛋白質(zhì)含量測(cè)定值：采用全自動(dòng)凱氏定氮法檢測(cè)的5個(gè)平行值中，最大值為8.351%，最小值為8.279%，最大絕對(duì)差值為0.072%，最大相對(duì)相差為0.9%。采用凱氏定氮法檢測(cè)的5個(gè)平行值中，最大值為8.418%，最小值為8.248%，最大絕對(duì)差值為0.17%，最大相對(duì)相差為2%。采用燃燒法檢測(cè)的5個(gè)平行值中，最大值為8.261%，最小值為8.100%，最大絕對(duì)差值為0.161%，最大相對(duì)相差為2%。②3種檢測(cè)方法得到的蛋白質(zhì)均值依次為：凱氏定氮法8.314%>全自動(dòng)凱氏定氮法8.307%>燃燒法8.185%。全自動(dòng)凱氏定氮法與凱氏定氮法兩種檢測(cè)方法得到的蛋白質(zhì)均值最接近，僅僅相差0.007%，3臺(tái)儀器檢測(cè)得到的蛋白質(zhì)均值最大絕對(duì)差值也只有0.129%。③3種方法檢測(cè)得到的蛋白質(zhì)均值其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最小的是全自動(dòng)Kjeltec定氮儀為0.34%，其次是燃燒法為0.81%，最大的是BUCHI自動(dòng)蒸餾儀為1.0%，但3種方法測(cè)出的蛋白質(zhì)均值其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均<2%。④3種檢測(cè)方法檢測(cè)到3臺(tái)儀器測(cè)定參考物質(zhì)硫酸銨含氮量結(jié)果為：全自動(dòng)凱氏定氮法為21.3%，回收率為100.5%，凱氏定氮法為21.27%，回收率為100.4%，燃燒法為21.08%，回收率為99.5%。全自動(dòng)凱氏定氮法測(cè)定出大米蛋白質(zhì)均值為8.307%，按回收率100.5%進(jìn)行校正，則100%回收率校正值為8.266%；凱氏定氮法測(cè)定出大米蛋白質(zhì)均值為8.314%，按照回收率100.4%進(jìn)行校正，則100%回收率校正值為8.281%；燃燒法測(cè)定出大米蛋白質(zhì)均值為8.185%，按照回收率99.5%進(jìn)行校正，則100%回收率校正值為8.226%。按照GB5009.5-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中的蛋白質(zhì)的測(cè)定》分析結(jié)果的表述要求：蛋白質(zhì)含量≥1g/100g時(shí)，結(jié)果保留3位有效數(shù)字，則3種儀器檢測(cè)出蛋白質(zhì)均值校正后分別為：全自動(dòng)凱氏定氮法為8.27%，凱氏定氮法為8.28%，燃燒法為8.23%。

從圖1中可以看出，全自動(dòng)凱氏定氮法測(cè)定的5個(gè)蛋白質(zhì)值波動(dòng)最小，4個(gè)點(diǎn)都在8.25%～8.35%間，燃燒法測(cè)定的5個(gè)蛋白質(zhì)值4個(gè)點(diǎn)都在8.10%～8.25%間，凱氏定氮法測(cè)定的5個(gè)蛋白質(zhì)值中3個(gè)點(diǎn)基本在8.25%～8.40%間。從曲線(xiàn)表現(xiàn)看，全自動(dòng)凱氏定氮法FOSS2400測(cè)定蛋白質(zhì)值曲線(xiàn)表現(xiàn)非常平穩(wěn)，基本在一條直線(xiàn)上，而凱氏定氮法BUCHIB324和燃燒法VELP-杜馬斯定氮儀測(cè)定蛋白質(zhì)值曲線(xiàn)表現(xiàn)較全自動(dòng)凱氏定氮法曲線(xiàn)表現(xiàn)波動(dòng)稍大些。

3 結(jié)論與討論

采用3種方法檢測(cè)出的蛋白質(zhì)測(cè)定值經(jīng)分析均可信，從檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖表現(xiàn)看，曲線(xiàn)雖不完全一致，但都相對(duì)集中，均在誤差允許范圍內(nèi)，特別是蛋白質(zhì)均值全自動(dòng)凱氏定氮法與凱氏定氮法更接近，因此采用國(guó)標(biāo)3種方法測(cè)定大米蛋白質(zhì)含量分析結(jié)果都合格且結(jié)果基本一致。

由于方法不同，選擇的檢測(cè)儀器也就不同，本次試驗(yàn)從檢測(cè)參考物質(zhì)硫酸銨情況看，3臺(tái)檢測(cè)儀器全部運(yùn)行正常，工作狀態(tài)良好，但儀器間因構(gòu)造、性能和工作原理及技術(shù)指標(biāo)、精密度等差異，從而導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)在正常范圍內(nèi)有波動(dòng)。全自動(dòng)定氮儀蒸餾流路全封閉，流路短，且試劑添加、蒸餾、滴定是全自動(dòng)，蒸餾的同時(shí)就進(jìn)行滴定，滴定及時(shí)，受外界干擾小。BUCHI自動(dòng)蒸餾儀也是自動(dòng)添加試劑、自動(dòng)蒸餾，但是在蒸餾完成后使用Metrohm瑞士萬(wàn)通電位滴定儀直接用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行自動(dòng)滴定，直至溶液pH達(dá)到4.65。VELP-杜馬斯定氮儀不消耗化學(xué)試劑，也不需要進(jìn)行蛋白質(zhì)消化，節(jié)約試樣的消化及蒸餾過(guò)程，但人為進(jìn)樣，檢測(cè)數(shù)據(jù)與進(jìn)樣量、選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及燃燒完全與否還需進(jìn)一步探索。因此，在實(shí)際開(kāi)展檢測(cè)工作中，應(yīng)根據(jù)樣品的特點(diǎn)，選擇最恰當(dāng)?shù)姆椒?，結(jié)合最適合的儀器，才能獲得最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

[1]焦愛(ài)霞，楊昌仁，曹桂蘭，等.水稻蛋白質(zhì)含量的遺傳研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41(1)：1-8.

[2]李賢勇，王元?jiǎng)P，王楚桃.稻米蒸煮品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2001，14(3)：21-24

[3]向遠(yuǎn)鴻，唐啟源，黃燕湘.稻米品質(zhì)性狀相關(guān)性研究[J].湖南農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1990，16(4)：325-330.

[4]陳能，羅玉坤，謝黎虹，等.我國(guó)水稻品種的蛋白質(zhì)含量及米質(zhì)的相關(guān)性研究[J].作物學(xué)報(bào)，2006，32(8)：1193-1196.

[5]郭慧，李樹(shù)杏，楊占烈，等.水稻蛋白質(zhì)含量的世代遺傳[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44(11)1589-1591.